本文關鍵詞：模具鋼金剛石切削時冷卻潤滑條件對刀具磨損影響的研究

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【摘要】：黑色金屬因其有良好的綜合性能,被廣泛地應用在航天、工業(yè)、醫(yī)療等領域。傳統的黑色金屬超精密車削受到刀具材料(陶瓷、硬質合金、立方氮化硼等)性能的限制,難以滿足精密零件的加工要求。單晶金剛石是超精密切削加工中最理想的刀具材料,但在切削黑色金屬時,刀具磨損過快而使切削過程無法正常進行。因此,研究黑色金屬金剛石切削時冷卻潤滑條件(冷卻潤滑方式、冷卻液)對刀具磨損的影響,對擴大單晶金剛石超精密切削的應用領域具有重要的現實意義。本文采用DEFORM有限元軟件對模具鋼金剛石切削過程進行了仿真分析,分別研究了干切削、低溫冷風、澆注式、MQL、低溫MQL五種不同冷卻潤滑方式對切削溫度和切削力的影響規(guī)律;在此基礎上,結合最優(yōu)的冷卻潤滑方式,選擇聚乙二醇、蓖麻油、合成脂、乳化液、納米流體五種不同的切削液,分別研究了其對切削溫度和切削力的影響規(guī)律,為后續(xù)切削試驗工件表面粗糙度及刀具磨損提供了依據。結合上述有限元仿真結果,本文進行了不同冷卻潤滑方式下模具鋼金剛石切削試驗,以工件表面粗糙度Ra和刀具磨損VB為評價指標獲取了最優(yōu)冷卻潤滑方式;在此基礎上,結合最優(yōu)的冷卻潤滑方式,研究了不同切削液對模具鋼金剛石切削時刀具磨損的影響規(guī)律。基于仿真研究和試驗研究的結果,確定了模具鋼金剛石切削時的最佳冷卻潤滑條件。在上述確定的最優(yōu)冷卻潤滑條件下,本文進行了不同工藝參數對切削溫度和切削力的影響規(guī)律的仿真研究�；诖�,通過模具鋼金剛石正交切削試驗研究,獲得了不同工藝參數對工件表面粗糙度和刀具磨損的影響規(guī)律,并建立了工件表面粗糙度Ra與刀具磨損VB的預測模型,為降低黑色金屬金剛石切削刀具磨損及提高工件表面加工質量提供了理論依據。
【關鍵詞】：黑色金屬 金剛石刀具 刀具磨損 冷卻潤滑條件
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG506
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內外在該方向的研究現狀及分析9-14
• 1.2.1 國外研究現狀9-11
• 1.2.2 國內研究現狀11-14
• 1.3 本課題主要研究內容14-16
• 第2章 模具鋼金剛石切削時切削溫度及切削力的有限元仿真研究16-31
• 2.1 引言16
• 2.2 切削仿真模型的建立16-21
• 2.2.1 工件材料模型的選擇17-18
• 2.2.2 切屑分離準則的選擇18-19
• 2.2.3 幾何模型的建立19
• 2.2.4 熱邊界條件的設定19-21
• 2.3 不同冷卻潤滑方式下切削仿真結果分析21-26
• 2.3.1 冷卻潤滑方式的選擇22
• 2.3.2 不同冷卻潤滑方式下切削溫度仿真結果分析22-24
• 2.3.3不同冷卻潤滑方式下切削力仿真結果分析24-26
• 2.4 不同切削液條件下切削仿真結果分析26-29
• 2.4.1 切削液的選擇26-27
• 2.4.2 不同切削液條件下切削溫度仿真結果分析27-28
• 2.4.3 不同切削液條件下切削力仿真結果分析28-29
• 2.5 本章小結29-31
• 第3章 冷卻潤滑條件對工件表面粗糙度及刀具磨損影響的試驗研究31-42
• 3.1 引言31
• 3.2 試驗方案設計31-34
• 3.3 不同冷卻潤滑方式下切削試驗結果與分析34-38
• 3.3.1 切削溫度分析34-35
• 3.3.2 工件表面粗糙度分析35-36
• 3.3.3 刀具磨損分析36-37
• 3.3.4 低溫MQL冷卻潤滑性能分析37-38
• 3.4 不同切削液潤滑條件下切削試驗結果與分析38-41
• 3.4.1 切削溫度分析38-39
• 2.4.2 工件表面粗糙度分析39
• 3.4.3 刀具磨損分析39-40
• 3.4.4 納米流體冷卻潤滑性能分析40-41
• 3.5 本章小結41-42
• 第4章 工藝參數對工件表面粗糙度及刀具磨損影響的研究42-56
• 4.1 引言42
• 4.2 工藝參數對切削溫度及切削力影響的仿真分析42-45
• 4.3 試驗方案設計45-46
• 4.4 工藝參數對工件表面粗糙度影響的試驗研究46-50
• 4.5 工藝參數對刀具磨損影響的試驗研究50-54
• 4.6 本章小結54-56
• 結論56-57
• 參考文獻57-62
• 致謝62

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前5條

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本文編號：1098232